同名端(Homologous Arm)是指在基因组编辑技术CRISPR-Cas9中,用于参考修饰区系(Donor Template)的DNA序列区段,其序列和目标修饰区域的序列相同或相似。同名端的引入可以使基因组中的DNA序列发生片段插入或点突变等改变。
同名端在CRISPR-Cas9的基因编辑过程中起到了非常重要的作用。通常,修饰区系(Donor Template)被设计成包含含有期望的突变或插入的DNA序列部分与同名端。在CRISPR-Cas9切割酶作用于目标DNA序列的同时,同名端与被修饰的DNA序列相互作用,酶联修复酶(MMEJ)重新连接这两条DNA链,最终完成基因组的修饰。
同时,在精准基因组编辑和造血干细胞治疗等领域,同名端也被广泛应用。
同名端的构建策略通常有两种:合成同名端和从基因组中扩增同名端。
合成同名端一般利用合成生物学技术,通过化学合成将需要的DNA序列合成为同名端。而从基因组中扩增同名端则需要利用PCR及其他手段扩增出与目标修饰区系一致的DNA序列区段。
同名端的设计与优化通常需要考虑多种因素,如同名端长短选择、同名端在修饰区系中的定位、同名端与修饰区系序列的相似度等。
同名端的长度通常不应小于80bp,否则可能会导致其在基因组中发生随机插入。此外,同名端的定位也需要精确计算,以保证同名端能够与目标DNA序列成功配对。
此外,高度相似的同名端序列不能同时应用于同一修饰区系中,同时需要权衡同名端的优化以保证基因组编辑的最终效果。